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当世界各地环保人士热烈吹捧紧凑型荧光灯泡时,另一些人已经开始关注这种新型灯泡可能带来的汞污染。 紧凑型荧光灯泡其实就是一种节能灯。很多人认为,它可以取代人们使用了长达125年之久的传统白炽灯。紧凑型节能灯泡价格比传统白炽灯要贵,但由于节能耐用,已经逐渐被人们接受。 可是,最近一段时间,节能灯却受到了废品回收工业官员和某些环保科学家的抵制,他们警告说,这种灯泡有毒的内部对健康和环境的威胁比人们以前想的要大。 据估计,2006年美国售出了1.5亿只节能荧光灯泡 2007年,则卖出大约3亿只。面对这样的数据,一些环保主义者和科学家开始担忧这些荧光灯的最终归宿都将是垃圾掩埋场。 当节能灯几年前刚刚上市的时候,消费者抱怨它们噪音太大、灯管刺眼、光线发蓝,但它们敦实的外形和较长的寿命逐渐使其热销起来——荧光灯是靠灯管里的加热气体来发光的,一般认为它比白炽灯节能50%,寿命还是白炽灯的好几倍。 据美国环保署(EPA)测算,假如每一个美国家庭都把家中的一个白炽灯换成能源之星认证的节能荧光灯泡,那一年下来节省的电能就可以供大约300万个家庭照明,并相当于阻止了80万辆小汽车所释放的温室气体。 5毫克汞的威胁 节能灯虽好,然而,有一个问题却始终挥之不去,这就是它的含汞量。汞是一种可引起肾脏和大脑损伤的神经毒素,人受到过量的汞污染还会致死。 节能灯中的汞含量极微,平均大约为5毫克,这个量大概刚刚够沾满一个圆珠笔尖。 相比较之下,一个国际知名品牌的照明灯泡汞含量则小于3毫克,有些则少于1.23毫克,而一个水银温度计含汞可以高达500毫克,相当于100个节能灯泡的量。 但就是这区区5毫克的微量,根据斯坦福大学对汞的研究推断,已经足以污染6000加仑的饮用水,使之达不到安全的饮用标准。就算最近新推出的“低汞”灯也将污染1000加仑水,使之超标。 汞是被装在灯泡里的,按理说节能荧光灯泡是很安全的。但约翰霍普金斯大学的环境健康学教授、《环境研究》杂志的编辑艾伦(Ellen Silbergeld)指出:最终,任何灯泡,包括节能荧光灯泡都会破碎或烧坏,而绝大多数消费者就是简单地将它们丢到垃圾桶里。 她说:“这正是未经处理直接排入废水流的一个巨大的汞污染源。” 从填埋场释放出来的一部分汞会以甲基汞蒸气的形式进入大气,甲基汞比破碎的灯泡或燃煤电厂直接释放出来的无机元素汞更容易进入食物链。 艾伦说:“具有讽刺意味的是,一方面环保署说‘别担心,它只有一点汞’,另一方面,他们又用了整整一个页面来说明如果打碎了节能灯泡该如何处理。” 总的来说,因为节能,各国政府是认可荧光灯的。不久前,美国民主党总统竞选人奥巴马提到一些节约能源的“简单步骤”,其中就包括节能荧光灯泡。 节能灯降低了汞的总排放量 大气中有自然和人为来源的汞。烧煤的火力发电站是最大的人为汞来源,汞在自然情况下原本存在于煤之中的,当利用烧煤发电的时候,汞就泄漏进入了大气。 据统计,在美国,大气中40%的汞是烧煤的发电站产生的。为此,EPA制定降低大气汞排放的政策,按照EPA2005年颁布的条例,到2018年,将要把燃煤火力发电站的汞释放量下降70%。人们认为,既然使用节能荧光灯泡可以节能,也就可以降低发电站的汞释放。 EPA建议,为了节约能源和减少温室气体的排放,人们应该使用这种新型节能灯。 一个白炽灯泡的平均寿命是1000小时,一个荧光灯管的平均寿命是15000小时。考虑一些非正常使用因素(开关灯过于频繁、温度过高等),保守估计一个高质量荧光灯管的寿命是一个白炽灯泡寿命的8倍。 一般白炽灯泡的发光效率是5%,即它所消耗的95%的电能被转化成了热能而不是光能 而荧光灯管的发光效率是20%——当然发光亮度并不完全与能耗率呈线性关系,可是一般来讲,一个60瓦白炽灯泡的发光亮度相当于一个12瓦的荧光灯管。 “即便含有极少量的汞,使用节能灯实际上也降低了总的环境排放量。”美国电气制造协会的环境、健康和安全高级经理马克(Mark Kohorst)说,荧光灯的使用节省了大量的电能,也因此减少了由火力发电带来的大量二氧化碳排放,以及其他污染物(如二氧化硫以及汞)的排放。目前燃煤火力发电都还很普遍,使用节能灯对减少温室气体排放所起到的效果就尤为明显。 回收成本过高 看上去,生产荧光灯所消耗的汞,与它能减少的火力发电所产生的汞相比微不足道。 然而,如果节能灯废弃后排放在垃圾场,这种集中排放的效应也不容低估。为了阻止汞进入垃圾填埋场,限制危险的汞蒸气和汞尘的传播,美国国家环保署、荧光灯制造商和其他机构提倡:回收节能荧光灯泡。 打碎的灯泡及其碎屑应该在那种获准处理荧光灯的设备中及时回收,但是这种设备即使在节能灯使用广泛的美国也并不普遍。在现实中,人们更是很难找到如何处理废旧节能灯泡的提示,也很难找到回收网点。 雷奥纳德(Leonard Worth)是一家荧光灯回收公司的主管,他说:“我认为在全美国的垃圾掩埋场中有上亿的节能荧光灯泡。”北美固体废料协会指出,一旦到了垃圾掩埋场,即便是包装完整的灯泡也会被敲碎,汞就会泄漏到土壤和地下水中,汞蒸气则散布到空气中,使得潜在接触的工人达到中毒剂量。 目前,美国仅有7个州禁止将节能荧光灯泡直接放在常规的垃圾袋中,还有极少数几个节能荧光灯泡的回收中心。 美国加州是一个禁止将荧光灯做一般垃圾处理的州,那里的有资格回收设备被规定大约一个县一台。而在美国其他州,只在一年中的特定时间处理废旧的节能荧光灯泡,比如在哥伦比亚特区就是一年两次,而在乔治亚的绝大部分地区就是一年一次。 事实上,目前在美国,节能灯最大的回收点是家具连锁店宜家。最近沃尔玛也加入提倡汞废弃物资源回收的行列——节能灯回收难的根本在于成本太高,环境组织零废物联盟的执行主任拉里(Larry Chalfan)说,通过回收再造的金属、玻璃和汞的价值,无法抵消此过程中所耗用的成本。 期待安全的灯泡 处理荧光灯泡是一个复杂的问题,但节能灯是一种伟大的产品,它将解决我们的能源问题,只要人们仍然关注灯泡中的含汞问题,随着技术的发展,汞污染也许最终将不会成为一个大难题。 节能荧光灯泡的生产厂商一直在努力减少其灯泡中的汞含量,并同时在加紧研发其他不含有毒成分的高效灯泡(如发光二极管灯灯泡和高效白炽灯灯泡)。为了减少碳排放,澳大利亚、中国和美国都对节能荧光灯泡的使用寄予了很大期望。 不久前,世界上最大的传统灯泡生产商美国通用电器公司宣称,他们正在研制一种与荧光灯类似的灯泡,希望在2010年打入市场。这些灯泡的成本将低于荧光灯,但是它们的使用寿命可能没有节能灯那么长。新型灯泡的效率将是白炽灯的4倍。这种灯泡不含汞,也许这种新产品将会与荧光节能灯抗衡。
阴极灯相信大家都见过,但是汞阴极灯就不一定了。因为使用原吸测汞的人似乎不多之故。汞灯除了作为测试光源之用外,还有一个作用就是利用汞的谱线来检查仪器的波长精度。常用汞灯的谱线大概为:365nm, 404.7nm, 435.8nm, 546.1nm, 577nm, 579nm 这么几条。近期购买了一只汞阴极灯,该灯点燃后在橙红色的氖光的衬托下,灯内阴极的顶部犹如一朵蘑菇云般的光晕发出绚丽的蓝色煞是好看;请教阴极灯制作商后,感到很有特点,故写下来与大家共欣赏。汞灯点燃后的状态如图-1所示:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/02/201202091127_348494_1602290_3.jpg图-1 点燃后的汞阴极灯http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/02/201202091128_348495_1602290_3.jpg图-2 美丽的弧光汞阴极灯有新旧两种类型。旧型的汞阴极灯我在很早以前见过,灯内依稀可见液体状的汞珠附着在灯玻壳内壁,这种汞灯发出的汞线很强,点燃后灯内基本看到的都是蓝白色的汞气辉光;由于这种灯的噪声较大且生产时的污染较严重,目前这种汞阴极灯已经淘汰了,遗憾的是当时没有数码相机留照。如图-1所示的这种新型的汞灯其最大特点是阴极材料已不再是纯汞了,而是采用了汞与钛的合金材料,称为“钛汞齐”;这种合金材料仅仅涂在阴极引线的顶端处一点点即够用了,并且非常环保,这是与其他阴极灯不同的地方。这种阴极结构见图-3所示:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/02/201202091657_348581_1602290_3.jpg图-3 阴极构造由于汞的熔点很低,在氖离子的撞击下很容易升华启辉;为了防止汞灯的异常启辉(俗语称为“拉弧”),该灯叫一般阴极灯的构造有所不同,见图-4所示:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/02/201202091129_348497_1602290_3.jpg图-4 灯内构造以上的构造为了防止阳极高压与阴极之间异常放电而产生“拉弧”现象,在阴极连杆的外围加装了一层玻璃内衬管,同时在带高压的阳极与阴极下部之间,加装了两层云母的隔离层;这些措施均是为了防止汞灯产生异常拉弧,仅让阳极的高压作用在阴极顶端的汞钛齐启辉点处,以利启辉。如图-5所示:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/02/201202091130_348498_1602290_3.jpg图-5 启辉点为了使汞灯的启辉点的光束集中而增加发射强度,汞灯的石英窗一概往常的平板式样而设计成为凹陷式样,也就是将正真的石英窗板拉近了与阴极的距离,如图-6所示:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/02/201202091131_348499_1602290_3.jpg图-6 凹式石英窗值得注意的是,汞灯虽然熔点很低,但是在温度很低的环境中,却不易启辉发光;此时只要用手在灯的玻璃外壳上摩擦几下,便容易启辉了。
据照明行业人士透露受制造工艺的限制,目前节能灯产品多少总会含有一点汞。尽管一只普通节能灯含汞只有0.5毫克,但是它污染环境的威力却大的惊人,可能会污染到1000升水。全国节能灯的用量在14亿只左右,如果这些节能灯最后都被作为普通垃圾处理,就会成为可怕的生态杀手。如果按每只节能灯平均污染1000升水来计算的话,中国每年至少有6000亿升水遭到汞污染。而如果汞侵入到土壤里的话,就会污染到植物、农作物。当1毫克汞渗入地下,可造成大约360吨水受污染,由此计算一只废弃节能灯如处置不当,可能污染90吨至180吨水及周围土壤。.5毫克汞挥发可污染300立方米空气"不管是焚烧还是填埋,节能灯内的汞都会对水土造成极大的污染。"河北省环保厅有关负责人说,汞在常温下即可蒸发,如果随意丢弃,废旧灯管在破碎后,汞会以蒸气形式进入大气,瞬时可使周围空气中的汞浓度达到10毫克~20毫克/立方米,而按规定汞在空气中的最高允许浓度为0.01毫克/立方米,一只普通的含汞量只有0.5毫克的节能灯就能污染300立方米的空气。一次吸入2.5克汞蒸气即致人死汞和汞化合物都可以透过皮肤进入人体,排出很缓慢,对肝肾功能、中枢神经系统和植物神经功能会造成不可逆转的损害。作为全球性的污染物,汞还可通过挥发进入大气传播,又因其流动性非常强,在沉降之后,还会进一步转化,以"甲基汞"的形式在鱼类体内富集,最终通过食物链进入人体。当水资源遭到汞污染后,人类和其它动物饮用后将会产生慢性中毒,医学界称之为水俣病。患者手足协调失常,甚至会出现步行困难、运动障碍、弱智、听力及言语障碍、肢端麻木、感觉障碍、视野缩小等病症;重者会出现如神经错乱、思觉失调、痉挛,最后死亡。孕妇都吃过甲基汞污染的鱼、贝,病儿家中有64%家属有急性水俣病史。 中国节能灯回收困难重重生产企业:回收成本高达数千万,企业不敢回收据业内人士分析,节能灯的回收处理线每条造价约为1000万元,大一些的照明企业一般需要两三条处理线,由于回收处理旧节能灯的成本很高,又没有政府补贴,因此一般生产企业都不回收处理。企业能做的只是降低汞含量和将液态汞转化为固态汞,以减少其在制作过程中的挥发污染。相关专家指出,我国对废旧节能灯的回收体系还处于空白,现在国内的节能灯厂家仅有三家设有回收处理装置。可以说目前社会上几乎没有专门机构来回收节能灯。社区超市:社区没有回收点,超市贩卖无警示提醒对于节能灯报废后的处理问题,曾有媒体报道很多城市的居民区没有节能灯的回收箱或者专门的回收站,而专门销售节能灯的店家也说他们从来都是只管卖不管收。很多小区没有设置诸如废电池、废弃灯的回收箱,废品收购站也不回收,一些街道办事处工作人员表示,节能灯发放时小区住户都会来领取,但用旧的节能灯基本上都是居民自行处理。而在一些大型超市,虽然出售的节能灯型号多样,但其包装上并没有对节能灯的丢弃方式作出说明,也未对"灯管含汞"作出任何警示,只有一家国际品牌的节能灯,在外包装上印有"可回收"、"勿丢入垃圾桶"等图片标识。环保组织北京地球村6年来致力于宣传汞污染的危害,项目协调人姜超坦言:"别说节能灯的汞污染问题,就是庞大的医疗用汞的回收处理连很多医生都不了解。"环保部门:没有回收制度,不重视节能灯污染北京光电源研究所监测中心化学监测室工程师刘姝指出:"国内没有对荧光灯的污染进行评估。环保部门更加关注食品、家电等的污染,对于照明的关注比较少,不太重视。"在节能灯推广典范城市上海,就由于节能灯不在特殊废弃物的指定范畴,因此根据专项处理原则,并未设立节能灯的专项回收系统。正是各方在节能灯污染可能性上的集体沉默,使得这一国字号工程,一路高歌猛进,先后被列入"九五"、"十五"以及"十一五"的重点项目,国家为了鼓励居民购买甚至出台了优厚的财政补贴政策。